LTST-C171KFKT-5A Orange SMD LED Datasheet - Dimensi 3.2x1.6x0.8mm - Voltan 1.7-2.3V - Kuasa 75mW - Dokumen Teknikal Bahasa Inggeris

1. Product Overview

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED cip permukaan-pasang berprestasi tinggi dan ultra nipis. Peranti ini direka untuk aplikasi yang memerlukan faktor bentuk padat, kecerahan tinggi, dan operasi yang boleh dipercayai dalam proses pemasangan automatik. Ia menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk menghasilkan cahaya oren, menawarkan kecekapan bercahaya yang lebih unggul berbanding teknologi tradisional.

Kelebihan utama komponen ini termasuk profilnya yang minima, keserasian dengan teknik pateri alir semula standard, dan kesesuaian untuk peralatan penempatan automatik volum tinggi. Ia bertujuan untuk disepadukan ke dalam pelbagai aplikasi elektronik pengguna, penunjuk, lampu latar, dan pencahayaan umum di mana ruang dan kecerahan adalah kekangan kritikal.

2. Selaman Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Absolute Maximum Ratings

Peranti tidak boleh dikendalikan melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan kekal.

• Penyerakan Kuasa (Pd): 75 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh diserapkan oleh pakej sebagai haba di bawah keadaan yang ditentukan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP): 80 mA. Ini adalah arus hadapan segera maksimum yang dibenarkan, biasanya ditentukan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan kepanasan berlebihan.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F): 30 mA DC. Ini adalah arus maksimum yang boleh dikenakan secara berterusan.
• Voltan Songsang (V_R): 5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Julat Suhu Operasi (T_opr): -30°C hingga +85°C. Julat suhu ambien untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg): -55°C hingga +85°C.
• Keadaan Paterian Alir Balik Inframerah: Suhu puncak 260°C untuk tempoh maksimum 10 saat. Ini mentakrifkan toleransi profil terma semasa pemasangan.

2.2 Electro-Optical Characteristics

Parameter ini diukur pada suhu ambien (T_a) 25°C dan arus ujian piawai (I_F) 5 mA, kecuali dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_V): Julat dari 11.2 mcd (minimum) hingga 45.0 mcd (maksimum), dengan nilai tipikal diberikan. Keamatan diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung respons mata manusia fotopik (CIE).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2): 130 darjah. Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya menurun kepada separuh daripada nilai puncak (paksi)nya, menunjukkan corak pandangan yang sangat luas.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P): 611 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana keluaran kuasa spektrum adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d): 597.0 nm hingga 612.0 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia untuk menentukan warna, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE. Nilai khusus untuk unit tertentu bergantung pada kod binnya.
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ): 17 nm (tipikal). Lebar jalur spektrum yang diukur pada separuh keamatan maksimum (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum - FWHM).
• Voltan Kehadapan (V_F): 1.7 V hingga 2.3 V pada I_F = 5mA. Susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus.
• Arus Songsang (I_R): 10 μA (maksimum) pada V_R = 5V. Arus bocor kecil apabila peranti dalam keadaan pincang balik.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan aplikasi khusus.

3.1 Binning Voltan Ke Hadapan

Unit dikategorikan mengikut voltan kehadapan (V_F) pada 5 mA.

• Bin E2: V_F = 1.70V - 1.90V
• Bin E3: V_F = 1.90V - 2.10V
• Bin E4: V_F = 2.10V - 2.30V

Toleransi dalam setiap bin ialah ±0.1V. Memadankan bin V adalah penting apabila menyambungkan berbilang LED secara selari untuk memastikan perkongsian arus yang seragam._F bins is important when connecting multiple LEDs in parallel to ensure uniform current sharing.

3.2 Binning Keamatan Pencahayaan

Unit dikategorikan mengikut keamatan pencahayaan (I_V) pada 5 mA.

• Bin L: I_V = 11.2 mcd - 18.0 mcd
• Bin M: I_V = 18.0 mcd - 28.0 mcd
• Bin N: I_V = 28.0 mcd - 45.0 mcd

Toleransi dalam setiap bin ialah ±15%. Ini membolehkan pemilihan berdasarkan tahap kecerahan yang diperlukan.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Unit dikategorikan mengikut panjang gelombang dominan (λ_d) pada 5 mA, yang berkorelasi secara langsung dengan warna yang dilihat.

• Bin N: λ_d = 597.0 nm - 600.0 nm
• Bin P: λ_d = 600.0 nm - 603.0 nm
• Bin Q: λ_d = 603.0 nm - 606.0 nm
• Bin R: λ_d = 606.0 nm - 609.0 nm
• Bin S: λ_d = 609.0 nm - 612.0 nm

Toleransi dalam setiap bin adalah ±1 nm. Kawalan panjang gelombang yang ketat adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan padanan warna yang tepat.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam lembaran data (contohnya, Rajah 1 untuk taburan spektrum, Rajah 6 untuk sudut pandangan), hubungan tipikal boleh diterangkan.

Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (Lengkung I-V): The V_F Vf bagi LED AlInGaP mempunyai hubungan logaritma dengan I._FIa meningkat dengan arus tetapi mempamerkan voltan "lutut" di mana arus yang mengalir adalah sangat sedikit. Beroperasi pada keadaan ujian 5mA yang disyorkan memastikan prestasi stabil dalam julat Vf yang ditetapkan._F Julat.

Keamatan Pencahayaan vs. Arus Kehadapan: Output cahaya (Iv) adalah hampir berkadar dengan arus kehadapan (If) dalam had operasi peranti._VWalau bagaimanapun, kecekapan mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan penjanaan haba._FKebergantungan Suhu:

Kebergantungan Suhu: Sebaliknya, keamatan pencahayaan umumnya menurun apabila suhu meningkat._FPengurusan haba yang betul adalah penting untuk mengekalkan kecerahan dan jangka hayat yang konsisten.

Taburan Spektrum: Sistem bahan AlInGaP menghasilkan spektrum pancaran yang agak sempit berpusat di kawasan jingga-merah (puncak pada ~611 nm). Panjang gelombang dominan mungkin berubah sedikit dengan perubahan arus pacuan dan suhu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mempunyai garis luar pakej piawai industri EIA. Dimensi utama termasuk profil super nipis dengan ketinggian 0.80 mm. Panjang dan lebar adalah tipikal untuk kelas LED cip ini. Lukisan mekanikal terperinci menentukan semua dimensi kritikal, termasuk lokasi pad dan toleransi (biasanya ±0.10 mm).

5.2 Susun Atur Pad dan Polarity

Lembaran data termasuk susun atur pad pateri yang dicadangkan untuk reka bentuk PCB. Susun atur ini dioptimumkan untuk pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa reflow dan membantu mencegah tombstoning. Anod dan katod ditanda dengan jelas pada pakej, biasanya dengan penunjuk visual seperti takuk, titik, atau penjuru terpotong. Orientasi polarity yang betul adalah wajib untuk operasi peranti.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow

Komponen ini serasi dengan proses pateri reflow inframerah (IR). Satu profil cadangan yang mematuhi piawaian JEDEC untuk pemasangan bebas plumbum (Pb-free) disediakan. Parameter utama termasuk:

• Pra-panas: Kenaikan suhu sehingga 150-200°C.
• Masa Rendam/Pra-panas: Maksimum 120 saat untuk mengaktifkan fluks dan mengurangkan kejutan terma.
• Suhu Puncak: Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus: Peranti harus didedahkan kepada suhu puncak selama maksimum 10 saat. Proses reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

Profil khusus mesti dicirikan untuk reka bentuk PCB sebenar, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan.

6.2 Pateri Tangan

Jika pematrian tangan diperlukan, langkah berjaga-jaga yang melampau mesti diambil:

• Suhu Besi Solder: Maksimum 300°C.
• Masa Penyolderan: Maksimum 3 saat per pad.
• Had: Penyolderan tangan hanya perlu dilakukan sekali untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej epoksi dan die semikonduktor.

6.3 Pembersihan

Hanya agen pembersihan yang ditetapkan sahaja yang boleh digunakan. Pelarut yang disyorkan termasuk etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik normal. LED hendaklah direndam kurang daripada satu minit. Cecair kimia yang tidak ditetapkan boleh merosakkan bahan pembungkusan atau kanta optik.

6.4 Penyimpanan dan Pengendalian

LED adalah peranti sensitif kelembapan (MSD).

• Pakej Tertutup: Simpan pada suhu ≤30°C dan Kelembapan Relatif (RH) ≤90%. Jangka hayat simpanan dalam beg kalis lembapan asal dengan penyerap lembapan adalah satu tahun.
• Pakej Terbuka: Untuk komponen yang dikeluarkan daripada pembungkusan asalnya, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C / 60% RH. Adalah disyorkan untuk melengkapkan IR reflow dalam tempoh 672 jam (28 hari) pendedahan. Untuk pendedahan yang lebih lama, simpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam pengering nitrogen. Komponen yang terdedah lebih daripada 672 jam hendaklah dibakar pada suhu kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa reflow.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Peranti ini dibekalkan dalam pembungkusan pita-dan-gulungan yang serasi dengan peralatan pick-and-place automatik.

• Saiz Gulungan: Diameter 7 inci.
• Kuantiti per Gulungan: 3000 keping.
• Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ): 500 keping untuk baki kuantiti.
• Spesifikasi Pita: Mematuhi ANSI/EIA 481-1-A-1994. Poket komponen kosong dimeterai dengan pita penutup atas.
• Kualiti: Bilangan maksimum komponen yang hilang berturut-turut dalam pita ialah dua.

Nombor bahagian LTST-C171KFKT-5A mengekod atribut khusus: kemungkinan siri (LTST-C171), jenis lensa (K=Water Clear), warna (FKT=Orange AlInGaP), dan kod binning (5A).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Penunjuk Status: Penunjuk kuasa, sambungan, atau mod dalam elektronik pengguna, perkakas, dan peralatan industri.
• Lampu Latar: Lampu latar tepi atau langsung untuk panel LCD kecil, papan kekunci, atau simbol.
• Pencahayaan Dalaman Automotif: Penunjuk papan pemuka, pencahayaan suis (tertakluk kepada kelayakan piawaian automotif tertentu).
• Pencahayaan Hiasan: Pencahayaan aksen dalam peranti di mana profil nipis adalah penting.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemacu Arus: LED adalah peranti beroperasi arus. Gunakan sumber arus malar atau perintang pembatas arus secara bersiri dengan sumber voltan untuk menetapkan arus operasi yang dikehendaki. Jangan sambung terus ke sumber voltan tanpa pembatas arus.
• Sambungan Selari: Apabila menyambungkan berbilang LED secara selari, variasi kecil dalam V_F boleh menyebabkan ketidakseimbangan arus yang ketara, membawa kepada kecerahan tidak sekata dan tekanan berlebihan berpotensi pada unit V_F yang lebih rendah. Sangat disyorkan untuk memacu setiap LED atau rentetan siri dengan perintang pembatas arusnya sendiri atau menggunakan pemacu IC berbilang saluran khusus.
• Pengurusan Terma: Walaupun pembaziran kuasa adalah rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi untuk pad pateri membantu dalam penyingkiran haba, terutamanya apabila beroperasi berhampiran penarafan maksimum atau dalam suhu ambien yang tinggi. Ini membantu mengekalkan output bercahaya dan kebolehpercayaan peranti.
• Perlindungan ESD: Walaupun tidak dinyatakan secara eksplisit sebagai sensitif dalam lembaran data ini, mengendalikan semua peranti semikonduktor dengan langkah berjaga-jaga ESD yang sesuai adalah amalan yang baik.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Peranti ini membezakan dirinya terutamanya melalui ketinggian ultra nipis 0.80 mm, yang menguntungkan untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad seperti paparan ultra nipis atau elektronik boleh pakai. Penggunaan teknologi AlInGaP memberikan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik untuk warna oren/merah berbanding teknologi lama seperti GaAsP. Keserasiannya dengan proses refluks IR standard dan pita 8mm pada gegelung 7 inci menjadikannya sesuai untuk barisan pemasangan SMT automatik berisipadu tinggi, mengurangkan kos dan kerumitan pembuatan.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

Q: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?
A: Panjang Gelombang Puncak (λ_P) ialah titik fizikal keluaran tenaga tertinggi dalam spektrum. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) ialah nilai terkira berdasarkan persepsi warna manusia (carta CIE) dan merupakan panjang gelombang tunggal yang paling menggambarkan warna yang dilihat. λ_d lebih relevan untuk pemadanan warna dalam aplikasi.

Q: Mengapakah binning penting?
A: Variasi pembuatan menyebabkan perbezaan kecil dalam V_F, keamatan, dan warna antara LED individu. Binning mengasingkannya kepada kumpulan dengan parameter yang dikawal ketat. Pemilihan dari bin yang sama memastikan konsistensi visual (warna dan kecerahan yang sama) dan konsistensi elektrik (V_Fyang serupa) dalam produk akhir.

Q: Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 20mA secara berterusan?
A: Ya. Arus hadapan maksimum berterusan ialah 30 mA. Pengendalian pada 20mA adalah dalam spesifikasi. Walau bagaimanapun, keamatan bercahaya dan voltan hadapan pada 20mA akan lebih tinggi daripada nilai keadaan ujian 5mA. Rujuk lengkung prestasi tipikal untuk panduan.

Q: Bagaimana saya mentafsir sudut pandangan 130°?
A: Sudut pandangan 130° (2θ_1/2) adalah sangat luas. Ia bermaksud LED memancarkan cahaya dalam kon yang lebar. Keamatan adalah paling tinggi apabila dilihat terus (0°), dan apabila anda bergerak 65° di luar paksi (130°/2), keamatan menurun kepada 50% daripada nilai pada paksi. Ini sesuai untuk aplikasi di mana LED perlu kelihatan dari banyak sudut.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk berbilang untuk peranti perubatan mudah alih.
Keperluan: Berbilang LED status oren mestilah seragam terang dan sama warna. Perumahan peranti adalah sangat nipis, menghadkan ketinggian komponen. Pemasangan adalah sepenuhnya automatik.

Pilihan Reka Bentuk Berdasarkan Lembaran Data Ini:
1. Ketinggian 0.80mm membolehkan LED muat dalam kekangan mekanikal.
2. Untuk memastikan warna seragam, pereka menentukan LED dari satu bin Panjang Gelombang Dominan yang ketat (contohnya, Bin Q: 603-606 nm).
3. Untuk memastikan kecerahan seragam, LED dari satu bin Keamatan Bercahaya (contohnya, Bin M: 18-28 mcd) dipilih.
4. Untuk mengelakkan ketidakpadanan kecerahan disebabkan oleh variasi V_F , setiap LED didorong oleh perintang pembatas arusnya sendiri yang disambungkan ke rel voltan sepunya, dan bukannya menyambungkannya secara selari secara langsung.
5. Susun atur PCB mengikut dimensi pad yang dicadangkan untuk memastikan pematerian yang boleh dipercayai semasa proses refluks IR yang dinyatakan dalam dokumen.
6. Pasukan pembuatan mengikut garis panduan pengendalian kelembapan, membakar komponen yang telah keluar dari beg selama lebih daripada 28 hari sebelum pemasangan.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini adalah berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang ditumbuhkan pada substrat. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif simpang semikonduktor. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, jingga. Cip ini dibungkus dalam pakej epoksi yang berfungsi untuk melindungi die semikonduktor, memberikan kestabilan mekanikal, dan bertindak sebagai elemen optik utama. Bahan kanta "water clear" tidak mengubah warna tetapi membantu dalam mengekstrak dan mengarahkan cahaya. Profil nipis dicapai melalui teknik reka bentuk dan pembungkusan cip termaju.

13. Tren dan Perkembangan Industri

Tren dalam LED penunjuk dan pencahayaan kawasan kecil terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak keluaran cahaya per unit kuasa elektrik), saiz pakej yang lebih kecil, dan profil yang lebih rendah untuk membolehkan produk akhir yang lebih nipis. Terdapat juga dorongan untuk peningkatan konsistensi warna dan pengelasan yang lebih ketat daripada pengeluar. Penggunaan bahan dan proses bebas plumbum (Pb-free) dan mematuhi RoHS, seperti yang dilihat dalam profil reflow komponen ini, kini adalah standard. Tambahan pula, kemajuan dalam reka bentuk cip dan teknologi fosfor (walaupun tidak digunakan dalam peranti AlInGaP monokromatik ini) sedang menolak batas dari segi kecerahan dan pemulihan warna untuk LED putih, yang mempengaruhi jangkaan keseluruhan pasaran untuk prestasi dan kebolehpercayaan.